[发明专利]一种无酶葡萄糖传感器检测葡萄糖的方法

说明书

本发明涉及一种新型无酶葡萄糖传感器检测葡萄糖的方法，属于电化学检测领域。本发明通过一步水浴法成功合成了多孔单层镍铁层状双金属氢氧化物(PM‑LDHs)纳米片材料，将该材料修饰在玻碳电极上，实现了对于葡萄糖的快速准确的检测。本发明的无酶葡萄糖传感器具有灵敏度高、重现性好、选择性好、稳定性高、抗干扰能力强、检测范围宽等优点，对葡萄糖的检测范围为0.01‑2.49mM、检出限为3.2μM，灵敏度高达5179.11μAμM^‑1cm^‑2。本发明的制备传感器的修饰电极方法简单，检测方法响应速度快，1s即可达到稳态电流，操作简便，成本低廉，可批量大规模生产使用。在临床诊断、食品工业分析等领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种无酶葡萄糖传感器检测葡萄糖的方法，属于电化学检测领域。

背景技术

在过去的几十年中，数以百万计的人患有糖尿病的慢性病，这不仅导致严重的健康问题，而且导致沉重的医疗负担和间接的社会成本。不幸的是，由于无法治愈，糖尿病患者必须通过定期测量血糖水平来控制疾病。因此，需要一种方便可靠的葡萄糖测定方法。

迄今为止，已经开发了许多检测葡萄糖的方法，例如分光光度法，荧光分光光度法，比色法和红外光谱法。但这些方法存在一些缺点，如耗时、操作专业、设备昂贵等，限制了其临床应用。电化学方法具有快速，简便和廉价的显着优势，因此在日常检测人体血液中的葡萄糖水平方面具有巨大的应用潜力。两种主要类型的葡萄糖传感器在电化学方法中使用：酶和无酶葡萄糖传感器。尽管酶葡萄糖传感器具有响应速度快和选择性好的优点，但仍被高成本，复杂的酶固定过程和温度及pH等因素影响。而无酶葡萄糖电化学传感器除了避免了以上缺点，还具有线性范围宽、检测限低、响应速度快、成本低等众多优点。

在本发明中，以NiFe-PMLDHs修饰玻碳电极来检测葡萄糖分子，改性电极中丰富缺陷的多孔单层纳米片结构为电催化反应提供大的表面积。在最优的条件下，NiFe-PMLDHs修饰电极对葡萄糖的检测限低至3.2μM，检测范围为 0.01-2.49mM，灵敏度高达5179.11μAμM^-1cm^-2。同时还表现出极高的稳定性、重复性与抗干扰能力。有很强的推广应用前景。

发明内容

本发明的目的是针对目前电化学方法检测葡萄糖分子过程中，工作电极选择的实际应用存在的不足，提供一种无酶葡萄糖传感器检测葡萄糖的方法。

解决本发明的技术问题所采用的技术方案如下：

首先，本发明提供了一种无酶葡萄糖传感器检测葡萄糖的方法，所述无酶葡萄糖传感器的工作电极的修饰材料为NiFe-PMLDHs纳米片材料，所述无酶葡萄糖传感器工作电极的制备方法如下：

步骤一、将镍盐，铁盐溶液超声混合分散在溶液中，记为溶液A；

步骤二、配制一定量的氢氧化钠溶液，记为溶液B；将一定量的硝酸钠和甲酰胺水溶液混合得到溶液C；

步骤三、在水浴锅磁性搅拌中，加热将溶液A和B同时加入溶液C中，反应完成后离心，洗涤，潮湿保存得到材料NiFe-PMLDHs；

步骤四、将步骤三得到的材料静置数小时，取其上清液，与一定量Nafion和乙醇混合超声得到分散液；取一定分散液滴加到抛光后的玻碳电极表面，使用红外灯干燥，即得所述无酶葡萄糖传感器工作电极。

优选地，在所述步骤一中，合成溶液A的原料为六水合硝酸镍和九水合硝酸铁，摩尔比为3：1，分散原料的溶剂为去离子水，混合液体积为20mL。

优选地，在所述步骤二中，氢氧化钠与去离子水的质量体积比为3.125g： 30mL；硝酸钠质量为0.172g，甲酰胺溶液和去离子水体积比为23：100，溶液 C的体积为20mL。